Lectura de Sensores Analógicos con Raspberry Pi y Zabbix: Guía Paso a Paso

Lectura de Sensores Analógicos con Raspberry Pi y Zabbix

Aunque la Raspberry Pi carece de entradas analógicas nativas, el ADC MCP3008 de 10 bits y 8 canales hace trivial añadir capacidades analógicas. Se enchufa directamente en el header GPIO de la Pi vía el bus SPI y no requiere componentes extra.

Este tutorial le guía en el cableado de un MCP3008 a la Pi, lectura de una resistencia dependiente de luz (LDR) con Python, y alimentación de los datos a Zabbix para monitorización.

El hardware:

• Raspberry Pi
• ADC MCP3008 de 8 canales
• Resistencia dependiente de luz (LDR)
• Resistencia de 10 kΩ
• Protoboard
• Algo de cableado

Entendiendo el Bus SPI

El MCP3008 transmite un valor digital de 10 bits sobre la interfaz SPI, un protocolo serie síncrono full‑duplex que opera en modo maestro/esclavo. Múltiples esclavos pueden compartir el bus, cada uno seleccionado por su propia línea CS.

En la Raspberry Pi, SPI se expone vía el header de 4 pines (GPIO8, 9, 10, 11). Para habilitar el driver SPI de hardware, edite el archivo de lista negra:

sudo nano /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf

Localice la línea que contiene spi-bcm2708 y préndale un # para comentarla. Guarde y reinicie:

sudo reboot

Tras reiniciar, verifique que el driver está cargado:

lsmod | grep spi_bcm2708

Debería ver spi_bcm2708 listado.

Instalando la Biblioteca Python SPI

Para acceder al bus SPI desde Python usaremos py-spidev. Primero instale los headers de desarrollo para Python:

sudo apt-get install python-dev

Luego descargue e instale la biblioteca:

mkdir py-spidev
cd py-spidev
wget https://raw.github.com/doceme/py-spidev/master/setup.py
wget https://raw.github.com/doceme/py-spidev/master/spidev_module.c
sudo python setup.py install

Conectando el MCP3008 a la Raspberry Pi

Pin MCP3008	Pin Raspberry Pi
VDD	3.3 V
VREF	3.3 V
AGND	GND
CLK	GPIO11 (P1‑23)
DOUT	GPIO9 (P1‑21)
DIN	GPIO10 (P1‑19)
CS	GPIO8 (P1‑24)
DGND	GND

Los ocho pines CH0‑CH7 en el MCP3008 sirven como entradas analógicas. En este ejemplo conectaremos uno de ellos a un LDR.

Usando una Resistencia Dependiente de Luz (LDR)

Usamos un LDR EG & G Vactec, VT43, CdS, 8 Ω – 300 kΩ. En iluminación normal su resistencia es aproximadamente 10 kΩ; en oscuridad supera 2 MΩ.

Cuando la luz incide en el LDR, su resistencia cae, tirando del voltaje en la entrada del MCP3008 hacia 0 V. En la oscuridad la resistencia sube, empujando el voltaje hacia la referencia de 3.3 V.

Cualquier sensor que cambie resistencia con una magnitud física puede cablearse de esta forma.

Interpretando la Salida del ADC

El MCP3008 produce un número de 10 bits que va de 0 a 1023, donde 0 corresponde a 0 V y 1023 a 3.3 V. Para un LDR, esto se traduce a un rango de intensidad lumínica de aproximadamente 0 – 10,000 lux.

Estos valores en bruto pueden enviarse a Zabbix vía el script Python de la Raspberry Pi, permitiéndole crear paneles, establecer umbrales y disparar alertas.

Para más detalle: Lectura de Sensores Analógicos con Raspberry Pi y Zabbix Supervisor